JP2019172493A - Mortar composition and manufacturing method therefor, and repair and reinforcement method of concrete structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モルタル組成物及びその製造方法、並びに、コンクリート構造物の補修・補強方法に関する。 The present invention relates to a mortar composition, a method for producing the same, and a method for repairing and reinforcing a concrete structure.
超高強度繊維補強コンクリート（ＵＦＣ：Ultra High Strength Fiber Reinforced Concrete）は、モルタル又はセメントペーストに繊維を混入した形態をとっている。超高強度繊維補強コンクリートは、硬化体としての優れた性能（靱性）を有していると同時に、高い流動性（自己充填性、セルフレベリング性）によって薄肉で複雑な形状の型枠にも流し込むことができる特徴を有している。このような超高強度繊維補強コンクリートは、通常、セメント、骨材、水等を予め練り混ぜた後に繊維を添加し、更に練り混ぜることで製造されている（例えば、特許文献１参照）。 Ultra High Strength Fiber Reinforced Concrete (UFC) has a form in which fibers are mixed in mortar or cement paste. Ultra-high-strength fiber reinforced concrete has excellent performance (toughness) as a cured body, and at the same time, it flows into a thin and complex formwork due to high fluidity (self-filling property, self-leveling property). It has the characteristics that can be. Such ultra-high-strength fiber reinforced concrete is usually manufactured by kneading cement, aggregate, water, etc. in advance, adding fibers, and further kneading (for example, see Patent Document 1).
超高強度繊維補強コンクリートは、上記特徴を有することから、主にプレキャスト製品の製造に使用されている。また、近年では超高強度繊維補強コンクリートの場所打ちも可能となってきている。 Ultra-high-strength fiber reinforced concrete has the above characteristics, and is therefore mainly used for the production of precast products. In recent years, it has also become possible to place ultra high strength fiber reinforced concrete.
近年、コンクリート構造物の補修・補強工事が増えている中で、超高強度繊維補強コンクリートの適用が求められている。しかし、プレキャスト製品は、新設構造物には使用できるが、既設構造物の補修又は補強には使用できない。高い流動性を有する超高強度繊維補強コンクリートを用いてコンクリート構造物を補修又は補強するには、型枠を設置してコンクリートを流し込む工法が主流となる。この場合、型枠設置に費用と時間が掛かると共に、型枠が設置できない場所では使用できないという問題がある。 In recent years, with the increase in repair and reinforcement work for concrete structures, the application of ultra high strength fiber reinforced concrete is required. However, precast products can be used for new structures, but cannot be used for repairing or reinforcing existing structures. In order to repair or reinforce a concrete structure using ultra-high-strength fiber reinforced concrete having high fluidity, a method of installing concrete and pouring the concrete becomes the mainstream. In this case, there is a problem that it takes cost and time to install the mold and cannot be used in a place where the mold cannot be installed.
また、近年、既設橋脚の耐震補強が求められているが、河川内に設置されている等の制約から、ＲＣ巻立てや鋼板巻立て等、橋脚を太くする補強手法が適用できない橋脚が数多く存在する。そのため、橋脚の太さを変更せず、最小限の施工で効率よく耐震性を高められる方法が求められている。このような方法として、補強箇所のかぶり部を削り取り、そこに超高強度繊維補強コンクリートを打ち込む方法が考えられる。打ち込む方法としては、例えば左官工法が挙げられる。しかしながら、超高強度繊維補強コンクリートは流動性が高いことから、一般的には左官工法に適用することは困難である。 In recent years, seismic reinforcement of existing bridge piers has been demanded, but there are many piers that cannot be applied with reinforcement methods such as RC hoisting and steel hoisting due to restrictions such as installation in rivers. To do. Therefore, there is a need for a method that can efficiently improve earthquake resistance with minimal construction without changing the thickness of the pier. As such a method, a method of scraping off the cover portion of the reinforcing portion and driving ultra-high-strength fiber reinforced concrete there can be considered. An example of a driving method is a plastering method. However, ultra-high strength fiber reinforced concrete has high fluidity and is generally difficult to apply to plastering methods.
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、左官工法によりコンクリート構造物を補修又は補強するために用いられ、塗布後のダレの発生を抑制することができると共に、十分な強度を有する硬化物を形成可能なモルタル組成物及びその製造方法、並びに、コンクリート構造物の補修・補強方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is used to repair or reinforce a concrete structure by a plastering method. An object of the present invention is to provide a mortar composition capable of forming a cured product having a sufficient strength, a method for producing the same, and a method for repairing and reinforcing a concrete structure.
上記目的を達成するために、本発明は、結合材と、水と、細骨材と、混和剤と、補強用繊維と、流動調整材料とを含有する、左官工法によるコンクリート構造物の補修又は補強に用いられるモルタル組成物であって、上記流動調整材料が粘土鉱物を含み、上記粘土鉱物の含有量が、上記モルタル組成物から上記補強用繊維及び上記流動調整材料を除いた組成物１ｍ３に対して７〜２１ｋｇであり、ＪＩＳ Ｒ５２０１に規定されたモルタルフロー試験によるモルタルフロー値が１１０〜１４０ｍｍである、モルタル組成物を提供する。 To achieve the above object, the present invention provides a plastering method for repairing a concrete structure containing a binder, water, fine aggregate, an admixture, reinforcing fibers, and a flow control material. 1 m 3 of a mortar composition used for reinforcement, wherein the flow adjusting material contains a clay mineral, and the content of the clay mineral excludes the reinforcing fiber and the flow adjusting material from the mortar composition. The mortar composition has a mortar flow value of 110 to 140 mm according to mortar flow test defined in JIS R5201.
上記モルタル組成物によれば、補強用繊維を含むと共に粘土鉱物を所定量含み、且つ、モルタルフロー値が上記範囲内であることにより、左官工法によるコンクリート構造物の補修又は補強に用いた場合に、塗布後のダレの発生を抑制することができると共に、十分な強度を有する硬化物を形成することができる。特に、粘土鉱物を、モルタル組成物から上記補強用繊維及び上記流動調整材料を除いた組成物１ｍ３に対して７〜２１ｋｇ用いることにより、モルタル組成物に適度な粘性を付与することができ、左官工法による塗布が容易でありながら塗布後のダレの発生を抑制することが可能となる。粘土鉱物は保水機能を有しているため、これをモルタル組成物に配合することで水を一時的に保水し、流動性を低減させてダレの発生を防止することができるものと考えられる。更に、粘土鉱物はモルタル組成物の硬化を阻害する材料ではないため、硬化物の強度に悪影響を与えることがない。そのため、本発明のモルタル組成物によれば、コンクリート構造物の側面等を補修又は補強する場合であっても、型枠を設置する必要が無く、ダレを抑制しながら簡易に施工することができ、コンクリート構造物の耐久性や構造性能を格段に向上させることが可能となる。 According to the mortar composition, when it is used for repairing or reinforcing a concrete structure by a plastering method because it contains reinforcing fibers and a predetermined amount of clay mineral and the mortar flow value is within the above range. The occurrence of sagging after application can be suppressed, and a cured product having sufficient strength can be formed. In particular, by using 7 to 21 kg of clay mineral with respect to 1 m 3 of the composition obtained by removing the reinforcing fiber and the flow control material from the mortar composition, an appropriate viscosity can be imparted to the mortar composition. While application by the plastering method is easy, it is possible to suppress the occurrence of dripping after application. Since clay minerals have a water retention function, it is considered that by adding this to a mortar composition, water can be temporarily retained, fluidity can be reduced, and dripping can be prevented. Furthermore, since the clay mineral is not a material that inhibits the curing of the mortar composition, the strength of the cured product is not adversely affected. Therefore, according to the mortar composition of the present invention, even when repairing or reinforcing the side surface of a concrete structure, it is not necessary to install a formwork and can be easily applied while suppressing drooping. In addition, the durability and structural performance of the concrete structure can be remarkably improved.
上記補強用繊維は、直径０．１〜０．２５ｍｍ、長さ１０〜２４ｍｍ及び引張強度２×１０３Ｎ／ｍｍ２以上の繊維であってもよい。これらの条件を満たす補強用繊維を用いることにより、モルタル組成物はより優れた強度を有する硬化物を形成可能となり、コンクリート構造物の耐久性や構造性能をより一層向上させることが可能となる。 The reinforcing fiber may be a fiber having a diameter of 0.1 to 0.25 mm, a length of 10 to 24 mm, and a tensile strength of 2 × 10 3 N / mm 2 or more. By using the reinforcing fibers that satisfy these conditions, the mortar composition can form a cured product having superior strength, and the durability and structural performance of the concrete structure can be further improved.
上記補強用繊維は、無機系繊維又は有機系繊維を含んでいてもよい。補強用繊維が無機系繊維又は有機系繊維を含むことで、モルタル組成物はより優れた強度を有する硬化物を形成可能となり、コンクリート構造物の耐久性や構造性能をより一層向上させることが可能となる。また、無機系繊維又は有機系繊維と粘土鉱物とを組み合わせて用いた場合、無機系繊維又は有機系繊維の混入量を高めることでモルタル組成物にある程度の粘性を付与することができ、さらに粘土鉱物によるモルタル組成物の流動性低減効果により、モルタル組成物を左官工法によるコンクリート構造物の補修又は補強に用いた場合に、塗布後のダレの発生をより一層抑制することができる。 The reinforcing fiber may include an inorganic fiber or an organic fiber. When the reinforcing fiber contains inorganic fiber or organic fiber, the mortar composition can form a cured product with better strength, and the durability and structural performance of the concrete structure can be further improved. It becomes. Further, when inorganic fibers or organic fibers and clay minerals are used in combination, a certain amount of viscosity can be imparted to the mortar composition by increasing the amount of inorganic fibers or organic fibers mixed, and clay Due to the effect of reducing the fluidity of the mortar composition with minerals, when the mortar composition is used for repairing or reinforcing a concrete structure by the plastering method, the occurrence of dripping after application can be further suppressed.
本発明はまた、結合材と、水と、細骨材と、混和剤と、補強用繊維と、を混練して繊維含有組成物を得る混練工程と、上記繊維含有組成物に、粘土鉱物を含む流動調整材料を添加してモルタル組成物を得る添加工程と、を有し、上記添加工程において、上記粘土鉱物の添加量が、上記繊維含有組成物から上記補強用繊維を除いた組成物１ｍ３に対して７〜２１ｋｇとなり、且つ、ＪＩＳ Ｒ５２０１に規定されたモルタルフロー試験による上記モルタル組成物のモルタルフロー値が１１０〜１４０ｍｍとなるように、上記粘土鉱物を添加する、左官工法によるコンクリート構造物の補修又は補強に用いられるモルタル組成物の製造方法を提供する。 The present invention also provides a kneading step of kneading a binder, water, fine aggregate, an admixture, and reinforcing fibers to obtain a fiber-containing composition, and a clay mineral in the fiber-containing composition. An addition step of obtaining a mortar composition by adding a flow control material containing, wherein in the addition step, the amount of the clay mineral added is 1 m of the fiber-containing composition excluding the reinforcing fibers. A concrete structure by plastering method in which the clay mineral is added so that the mortar flow value of the mortar composition according to JIS R5201 is 110 to 140 mm with respect to 3 to 7 to 21 kg. Provided is a method for producing a mortar composition used for repairing or reinforcing an object.
上記製造方法によれば、上述した本発明のモルタル組成物を効率的に製造することができる。上記製造方法においては、粘土鉱物を、それ以外の材料を予め混練した後に添加することで、粘土鉱物以外の材料、特に補強用繊維を十分に分散させることができる。そのため、得られるモルタル組成物は、十分な強度を有する硬化物を形成可能となる。また、十分に分散された繊維含有組成物に粘土鉱物を添加することで、モルタル組成物の粘性を均一に高めることができ、左官工法によるコンクリート構造物の補修又は補強用途に適した、ダレの発生を抑制できるモルタル組成物を得ることができる。 According to the said manufacturing method, the mortar composition of this invention mentioned above can be manufactured efficiently. In the above production method, the clay mineral is added after kneading the other materials in advance, whereby the materials other than the clay mineral, particularly the reinforcing fibers, can be sufficiently dispersed. Therefore, the obtained mortar composition can form a cured product having sufficient strength. In addition, by adding clay minerals to a sufficiently dispersed fiber-containing composition, the viscosity of the mortar composition can be increased uniformly, which is suitable for repairing or reinforcing concrete structures by plastering methods. A mortar composition capable of suppressing the generation can be obtained.
本発明は更に、結合材と、水と、細骨材と、混和剤と、補強用繊維と、を混練して繊維含有組成物を得る混練工程と、上記繊維含有組成物に、粘土鉱物を含む流動調整材料を添加してモルタル組成物を得る添加工程と、上記モルタル組成物の練り上がりから２時間以内に、上記モルタル組成物を左官工法によりコンクリート構造物の補修又は補強したい部位に塗布する左官工程と、を有し、上記添加工程において、上記粘土鉱物の添加量が、上記繊維含有組成物から上記補強用繊維を除いた組成物１ｍ３に対して７〜２１ｋｇとなり、且つ、ＪＩＳ Ｒ５２０１に規定されたモルタルフロー試験による上記モルタル組成物のモルタルフロー値が１１０〜１４０ｍｍとなるように、上記粘土鉱物を添加する、コンクリート構造物の補修・補強方法を提供する。 The present invention further includes a kneading step of kneading a binder, water, fine aggregate, admixture, and reinforcing fiber to obtain a fiber-containing composition, and a clay mineral in the fiber-containing composition. Within 2 hours from the kneading of the mortar composition, the mortar composition is applied to the site where the concrete structure is to be repaired or reinforced by the plastering method within 2 hours after the addition of the flow adjusting material to obtain the mortar composition And in the addition step, the addition amount of the clay mineral is 7 to 21 kg with respect to 1 m 3 of the composition containing the reinforcing fiber from the fiber-containing composition, and JIS R5201 Repair and reinforcement of concrete structures by adding the above clay minerals so that the mortar flow value of the mortar composition according to the mortar flow test specified in 1 is 110 to 140 mm. To provide.
上記補修・補強方法によれば、コンクリート構造物の側面等を補修又は補強する場合であっても、型枠を設置する必要が無く、ダレを抑制しながら簡易に施工することができ、コンクリート構造物の耐久性や構造性能を格段に向上させることが可能となる。上記補修・補強方法において、モルタル組成物の塗布は、モルタル組成物の練り上がりから２時間以内に行う。粘土鉱物を添加するとモルタル組成物の粘性が高くなるため、練り上がり後２時間超経過すると粘性が高くなり過ぎ、左官工法による均一な塗布が困難となる場合がある。練り上がり後２時間以内に塗布することで、左官工法によりダレを抑制しながら容易に塗布することができる。 According to the above repair / reinforcement method, even when repairing or reinforcing the side of a concrete structure or the like, it is not necessary to install a formwork, and can be easily constructed while suppressing drooping. It becomes possible to greatly improve the durability and structural performance of the object. In the repair / reinforcement method, the mortar composition is applied within 2 hours after the mortar composition is kneaded. When clay minerals are added, the viscosity of the mortar composition increases, so that after 2 hours after kneading, the viscosity becomes too high and uniform application by the plastering method may be difficult. By applying within 2 hours after kneading, it can be easily applied while suppressing dripping by the plastering method.
上記補強用繊維は、直径０．１〜０．２５ｍｍ、長さ１０〜２４ｍｍ及び引張強度２×１０３Ｎ／ｍｍ２以上の繊維であってもよい。また、上記補強用繊維は、無機系繊維であってもよい。 The reinforcing fiber may be a fiber having a diameter of 0.1 to 0.25 mm, a length of 10 to 24 mm, and a tensile strength of 2 × 10 3 N / mm 2 or more. The reinforcing fiber may be an inorganic fiber.
本発明によれば、左官工法によりコンクリート構造物を補修又は補強するために用いられ、塗布後のダレの発生を抑制することができると共に、十分な強度を有する硬化物を形成可能なモルタル組成物及びその製造方法、並びに、コンクリート構造物の補修・補強方法を提供することができる。 According to the present invention, a mortar composition that can be used to repair or reinforce a concrete structure by a plastering method, can suppress the occurrence of sagging after application, and can form a cured product having sufficient strength. And a method for manufacturing the same, and a method for repairing and reinforcing a concrete structure.
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof.
＜モルタル組成物＞
本実施形態に係るモルタル組成物は、結合材と、水と、細骨材と、混和剤と、補強用繊維と、流動調整材料とを含有する。上記流動調整材料は、粘土鉱物を含む。本実施形態に係るモルタル組成物における上記粘土鉱物の含有量は、上記モルタル組成物から上記補強用繊維及び上記流動調整材料を除いた組成物１ｍ３に対して７〜２１ｋｇである。また、本実施形態に係るモルタル組成物のＪＩＳ Ｒ５２０１に規定されたモルタルフロー試験によるモルタルフロー値は、１１０〜１４０ｍｍである。本実施形態に係るモルタル組成物は、左官工法によるコンクリート構造物の補修又は補強に用いられる。以下、モルタル組成物に使用される各成分について説明する。
<Mortar composition>
The mortar composition according to this embodiment contains a binder, water, fine aggregate, an admixture, reinforcing fibers, and a flow control material. The flow control material includes a clay mineral. The content of the clay mineral in the mortar composition according to this embodiment is 7 to 21 kg with respect to 1 m 3 of the composition obtained by removing the reinforcing fibers and the flow control material from the mortar composition. Moreover, the mortar flow value by the mortar flow test prescribed | regulated to JISR5201 of the mortar composition which concerns on this embodiment is 110-140 mm. The mortar composition according to this embodiment is used for repairing or reinforcing a concrete structure by a plastering method. Hereinafter, each component used for a mortar composition is demonstrated.
結合材としては、例えば、セメントと、シリカフューム等の混和材とを少なくとも含む混合物が用いられる。 As the binder, for example, a mixture containing at least cement and an admixture such as silica fume is used.
セメントとしては、普通、早強、中庸熱、低熱、耐硫酸塩性、及び白色などの各種ポルトランドセメント、高炉スラグや通常のフライアッシュをポルトランドセメントに混合した混合セメント、エコセメント、超早強セメントや急硬セメントなどが挙げられる。また、これらのセメントの複数を任意量混合したセメントも使用できる。なお、エトリンガイトを生成させるのに適した普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉スラグセメントなどがより好ましい。 As cement, various types of Portland cement such as normal, early strength, moderate heat, low heat, sulfate resistance, white, etc., mixed cement in which blast furnace slag or normal fly ash is mixed with Portland cement, eco cement, ultra-high strength cement And quick-hardening cement. A cement obtained by mixing an arbitrary amount of a plurality of these cements can also be used. In addition, ordinary portland cement, early-strength portland cement, blast furnace slag cement, and the like suitable for generating ettringite are more preferable.
混和材としては、シリカフューム、膨張材、石灰石微粉末、高炉スラグ、フライアッシュ等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the admixture include silica fume, expansion material, limestone fine powder, blast furnace slag, fly ash and the like. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
シリカフュームとは、金属シリコンやフェロシリコンなどのシリコンアロイを電気炉等で製造する際に副生する球形の超微粒子であり、主成分は非晶質ＳｉＯ２である。シリカフュームの添加量が多いほど、モルタル組成物の硬化物（以下、単に「硬化物」ともいう）の圧縮強度は高くなる傾向にあるが、圧縮強度に対する曲げ強度の比率は無混和の場合よりも低下する場合もある。さらに、シリカフュームは球形の超微粒子であるので、高性能減水剤などと併用すると、モルタル組成物は適度な流動性が得られる傾向がある。 Silica fume is spherical ultrafine particles by-produced when a silicon alloy such as metal silicon or ferrosilicon is produced in an electric furnace or the like, and the main component is amorphous SiO 2 . The greater the amount of silica fume added, the higher the compressive strength of the cured product of the mortar composition (hereinafter also referred to simply as “cured product”), but the ratio of the bending strength to the compressive strength is higher than that of the non-mixed case. It may decrease. Furthermore, since silica fume is a spherical ultrafine particle, when used in combination with a high-performance water reducing agent or the like, the mortar composition tends to have appropriate fluidity.
フライアッシュとしては、石炭ガス化フライアッシュ（Coal Gasification Fly Ash、以下「ＣＧＦＡ」と略す場合もある）や分級フライアッシュ（Classified Fly Ash）等が挙げられ、中でもＣＧＦＡが好ましい。ここで、ＣＧＦＡは、ガス化石炭を用いて発電する際の副産物として排出されるものであり、燃焼ガスと一緒にボイラーの煙道から廃棄され、集塵機で回収される最大粒子が５〜１０μｍの球形の微粒子である。ＣＧＦＡは、通常の石炭焚きフライアッシュとは粒子径や粒子表面性状が異なると共にＳｉＯ２含有量も高いという特徴がある。ＣＧＦＡはシリカフュームと同様に粒径が球状であるので、高性能減水剤と併用すると流動性を高める効果を有するが、ポゾラン活性はシリカフュームより低いので強度増進効果は小さい。 Examples of the fly ash include coal gasification fly ash (CoAL Gasification Fly Ash, which may be abbreviated as “CGFA” hereinafter) and classified fly ash (Classified Fly Ash), among which CGFA is preferable. Here, CGFA is discharged as a by-product when generating electricity using gasified coal, and is discarded from the flue of the boiler together with the combustion gas, and the maximum particle recovered by the dust collector is 5 to 10 μm. Spherical fine particles. CGFA is characterized in that the particle diameter and particle surface properties are different from those of ordinary coal-fired fly ash and the SiO 2 content is high. Since CGFA has a spherical particle size like silica fume, it has an effect of enhancing fluidity when used in combination with a high-performance water reducing agent, but its strength enhancement effect is small because pozzolanic activity is lower than that of silica fume.
シリカフューム及び／又はフライアッシュを配合する場合、その配合量は、セメント１００質量部に対して、シリカフューム及びフライアッシュの合計で５〜４０質量部であることが好ましく、７〜３０質量部であることがより好ましい。この配合量が５質量部以上であると、硬化物の圧縮強度及び曲げ強度に対する強度増進効果が十分に得られる傾向がある。一方、４０質量部を超えて添加しても、添加率に応じた強度増進効果が期待できない傾向があるため、性能的及び経済的観点から、４０質量部以下であることが好ましい。 When silica fume and / or fly ash is blended, the blending amount is preferably 5 to 40 parts by mass, and 7 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. Is more preferable. When the blending amount is 5 parts by mass or more, there is a tendency that the effect of enhancing the strength with respect to the compressive strength and bending strength of the cured product is sufficiently obtained. On the other hand, even if it is added in excess of 40 parts by mass, there is a tendency that the effect of enhancing the strength according to the addition rate cannot be expected. Therefore, it is preferably 40 parts by mass or less from the viewpoint of performance and economy.
また、シリカフューム及びフライアッシュの両方を配合する場合、それらの配合割合（シリカフューム：フライアッシュ）は、質量比で９５〜５０質量部：５〜５０質量部であることが好ましい。上記特定割合で両者を配合することにより、硬化物の曲げ強度を向上させることが可能となる。ここで、フライアッシュの配合割合が５質量部以上であると硬化物の曲げ強度の向上効果が大きく、５０質量部以下であると硬化物の圧縮強度を高めることができる。シリカフュームに対するフライアッシュの配合割合は、フライアッシュ量が増えるにつれてモルタル組成物の流動性が高くなり、その硬化物の曲げ強度も高くなる傾向がある。しかし、ピークの値を超えると、フライアッシュ量が増えるにつれて、流動性及び曲げ強度の向上効果が低下する。したがって、シリカフュームとフライアッシュの配合割合には好ましい範囲があり、より好ましい範囲はシリカフューム９０〜６０質量部、フライアッシュ１０〜４０質量部である。 Moreover, when mix | blending both a silica fume and fly ash, it is preferable that those compounding ratios (silica fume: fly ash) are 95-50 mass parts: 5-50 mass parts by mass ratio. It becomes possible to improve the bending strength of hardened | cured material by mix | blending both by the said specific ratio. Here, when the blending ratio of fly ash is 5 parts by mass or more, the effect of improving the bending strength of the cured product is large, and when it is 50 parts by mass or less, the compressive strength of the cured product can be increased. The blending ratio of fly ash to silica fume tends to increase the fluidity of the mortar composition and increase the bending strength of the cured product as the amount of fly ash increases. However, if the peak value is exceeded, the improvement in fluidity and bending strength decreases as the fly ash amount increases. Therefore, there is a preferable range for the blending ratio of silica fume and fly ash, and more preferable ranges are 90-60 parts by mass of silica fume and 10-40 parts by mass of fly ash.
膨張材は、モルタル組成物の硬化過程で生じる体積変化を緩和するものである。モルタル組成物に適する膨張材としては、カルシウムサルフォアルミネート系膨張材、及び、生石灰系膨張材などが挙げられる。 The intumescent material relieves the volume change that occurs during the curing process of the mortar composition. Examples of the expansion material suitable for the mortar composition include calcium sulfoaluminate-based expansion material and quicklime-based expansion material.
膨張材を配合する場合、その配合量は、セメント１００質量部に対して１〜１０質量部であることが好ましく、２〜６質量部であることがより好ましい。この配合量が１０質量部以上であると、過膨張による強度低下やポップアウト、未反応の膨張材の再反応による遅れ膨張による欠陥が生じる恐れがあり、１質量部以下であると、所定の膨張効果又は収縮量補償効果が得られにくい傾向がある。 When mix | blending an expandable material, it is preferable that the compounding quantity is 1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of cement, and it is more preferable that it is 2-6 mass parts. If the blending amount is 10 parts by mass or more, there is a risk of strength reduction due to overexpansion and pop-out, and defects due to delayed expansion due to re-reaction of the unreacted expansion material. There is a tendency that an expansion effect or a shrinkage compensation effect is hardly obtained.
石灰石微粉末及び高炉スラグとしては、それぞれ公知の材料を特に制限なく使用することができる。石灰石微粉末及び／又は高炉スラグを配合する場合、配合量はそれぞれ、セメント１００質量部に対して５〜３０質量部であることが好ましく、１０〜２０質量部であることがより好ましい。この配合量が３０質量部以上であると、セメント量が減ることによる強度低下が生じたり、粘性や降伏値が大きくなり所定の施工性（先流れ抑制効果）が得られにくい傾向があり、５質量部以下であると、粘性や降伏値の増進効果が得られにくい傾向がある。 As the limestone fine powder and the blast furnace slag, known materials can be used without any particular limitation. When mix | blending limestone fine powder and / or blast furnace slag, it is preferable that it is 5-30 mass parts with respect to 100 mass parts of cement, respectively, and it is more preferable that it is 10-20 mass parts. When the blending amount is 30 parts by mass or more, there is a tendency that a decrease in strength occurs due to a decrease in the amount of cement, a viscosity and a yield value increase, and it is difficult to obtain a predetermined workability (pre-flow suppressing effect). If the amount is less than or equal to part by mass, the effect of increasing viscosity and yield value tends to be difficult to obtain.
また、結合材には、セメントとは別に石膏を配合してもよい。石膏としては、二水石膏、半水石膏、可溶性無水石膏（ＩＩＩ型）、及び不溶性無水石膏（ＩＩ型）などの各種形態の石膏が使用されるが、より好ましくは無水石膏、半水石膏、及び二水石膏である。石膏は、水和初期には一旦セメント中のカルシウムアルミネートの水和を抑えて流動性を高め、その後、水和反応によって針状結晶のエトリンガイトを生成する。このエトリンガイトは、硬化物中の空隙を充填して密実化を促し、高強度化を可能とする。 Moreover, you may mix | blend gypsum with a binder separately from cement. As the gypsum, various forms of gypsum such as dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum, soluble anhydrous gypsum (type III), and insoluble anhydrous gypsum (type II) are used. More preferably, anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, And dihydrate gypsum. In the initial stage of hydration, gypsum temporarily suppresses hydration of calcium aluminate in cement to improve fluidity, and then generates ettringite in the form of needles by a hydration reaction. The ettringite fills the voids in the cured product to promote solidification and enables high strength.
石膏を配合する場合、その配合量は、セメント１００質量部に対して無水物換算で０．５〜８質量部であることが好ましく、１〜５質量部であることがより好ましい。この配合量が０．５質量部以上であると、流動性や強度を高める作用が大きい。一方、８質量部を超えて配合してもそれ以上強度の増進効果が期待できない傾向があるため、性能的及び経済的観点から、８質量部以下であることが好ましい。 When mix | blending gypsum, it is preferable that the compounding quantity is 0.5-8 mass parts in conversion of an anhydride with respect to 100 mass parts of cement, and it is more preferable that it is 1-5 mass parts. The effect | action which improves fluidity | liquidity and intensity | strength is large as this compounding quantity is 0.5 mass part or more. On the other hand, even if the amount exceeds 8 parts by mass, there is a tendency that the effect of increasing the strength cannot be expected any more. Therefore, the amount is preferably 8 parts by mass or less from the viewpoint of performance and economy.
結合材の配合量は、モルタル組成物の単位水量を基準とした水結合材比で１０〜２５質量％であることが好ましく、１３〜１８質量％であることがより好ましい。結合材の配合量（水結合材比）が上記範囲内であるモルタル組成物は、優れた圧縮強度及び優れた曲げ強度を有する硬化物を形成することができる傾向がある。 The blending amount of the binder is preferably 10 to 25% by mass, more preferably 13 to 18% by mass, based on the water binder ratio based on the unit water amount of the mortar composition. A mortar composition having a binder content (water binder ratio) in the above range tends to be able to form a cured product having excellent compressive strength and excellent bending strength.
細骨材は、１０ｍｍふるいをすべて通過し、５ｍｍふるいを８５質量％以上が通過する骨材である。細骨材は、生コン工場で用いられている川砂や砕砂が最も入手し易いので好ましいが、特に限定はされない。より高い強度を得るために高硬度の焼成ボーキサイトや鉄鉱石、石英へん岩、その他の細骨材を使用することには制限は受けないものである。また、より良い繊維分散効果や流動性を得るためには、細骨材としては、例えば５〜６号珪砂を用いたり、２．５ｍｍふるいを８５質量％以上通過するように最大骨材寸法を小さくしたりするなどの粒度構成をしたものを用いることが好ましい。 The fine aggregate is an aggregate through which all of the 10 mm sieve passes and 85% by mass or more passes through the 5 mm sieve. The fine aggregate is preferable because river sand and crushed sand used in ready-mix factories are most readily available, but is not particularly limited. There are no restrictions on the use of high-hardness calcined bauxite, iron ore, quartz porphyry or other fine aggregates to obtain higher strength. Moreover, in order to obtain a better fiber dispersion effect and fluidity, as the fine aggregate, for example, 5-6 silica sand is used, or the maximum aggregate dimension is set so as to pass through a 2.5 mm sieve by 85% by mass or more. It is preferable to use one having a particle size configuration such as making it smaller.
細骨材の配合量は、ベース組成物の全体積（１００体積％）を基準として５〜４５体積％であることが好ましく、１５〜３５体積％であることがより好ましい。この配合量が３５体積％以下であると、補強用繊維の分散性が良好で硬化物の靱性が向上し、曲げ強度が大きくなる傾向がある。また、１５体積％以上であると、硬化物の圧縮強度や弾性係数が向上する傾向がある。本明細書において、ベース組成物は、モルタル組成物から補強用繊維及び流動調整材料を除いた組成物であり、結合材、水、細骨材及び混和剤を含む組成物を意味する。 The blending amount of the fine aggregate is preferably 5 to 45% by volume, more preferably 15 to 35% by volume based on the total volume (100% by volume) of the base composition. When the blending amount is 35% by volume or less, the dispersibility of the reinforcing fibers is good, the toughness of the cured product is improved, and the bending strength tends to increase. Moreover, there exists a tendency for the compressive strength and elastic modulus of hardened | cured material to improve that it is 15 volume% or more. In this specification, a base composition is a composition obtained by removing reinforcing fibers and flow control materials from a mortar composition, and means a composition containing a binder, water, fine aggregate, and an admixture.
また、骨材としては、任意量の粗骨材を併用することも可能である。粗骨材は、５ｍｍふるいに８５質量％以上とどまる骨材である。粗骨材の品質も細骨材と同様に特に限定されるものではなく、生コン工場で用いられているものを使用することが可能である。 Further, as the aggregate, an arbitrary amount of coarse aggregate can be used in combination. Coarse aggregate is an aggregate that remains at 85% by mass or more in a 5 mm sieve. The quality of the coarse aggregate is not particularly limited as in the case of the fine aggregate, and those used in the ready-mix factory can be used.
混和剤としては、減水剤、高性能減水剤、消泡剤、流動化剤、収縮低減剤などが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、モルタル組成物は水結合材比が一般的なコンクリートよりも低いことから、練混ぜ性能や流動性確保の観点から、高性能減水剤が好ましい。なお、モルタル組成物は、前述のとおり水結合材が低く、優れた凍結融解抵抗性を有することから、強度特性に影響を与える空気量はできるだけ少なくした方が好ましい。そのため、混和剤としては、空気連行成分（ＡＥ剤）を含んでいない高性能減水剤を用いたり、さらに消泡剤を併用したりすることが望ましい。 Examples of the admixture include water reducing agents, high performance water reducing agents, antifoaming agents, fluidizing agents, shrinkage reducing agents and the like. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Among these, since the mortar composition has a lower water binder ratio than general concrete, a high-performance water reducing agent is preferable from the viewpoint of kneading performance and fluidity. In addition, since the mortar composition has a low water binding material and has excellent freeze-thaw resistance as described above, it is preferable to reduce the amount of air that affects the strength characteristics as much as possible. Therefore, as the admixture, it is desirable to use a high-performance water reducing agent that does not contain an air entraining component (AE agent), or to use an antifoaming agent in combination.
高性能減水剤とは、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤、芳香族アミノスルホン酸塩系高性能減水剤、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系高性能減水剤、および、ポリカルボン酸塩系減水剤などのいずれかを主成分とするものであり、これらの一種又は二種以上が使用されるものである。ポリアルキルアリルスルホン酸塩系高性能減水剤には、メチルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びアントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物などがあり、減水率が大きくて空気連行性がなく、凝結遅延性も小さい特徴を有する反面、フローやスランプ保持性が小さいという課題を有する。高性能減水剤の市販品としては、電気化学工業（株）製の商品名「ＦＴ−５００」とそのシリーズ、花王（株）製の商品名「マイティ３０００ＴＨ」、「マイティ１００（粉末）」や「マイティ１５０」とそのシリーズ、第一工業製薬（株）製の商品名「セルフロー１５５」、竹本油脂（株）製の商品名「ポールファインＭＦ」等、（株）フローリック製の商品名「フローリックＳＦ５００Ｕ」や「フローリック５００Ｒ」とそのシリーズ、竹本油脂（株）製の商品名「チューポールＳＳＰ−１０４」とそのシリーズ、グレースケミカルズ（株）製の商品名「スーパー１０００Ｎ」とそのシリーズ、日本シーカ社製の商品名「シーカメント１２００Ｎ」とそのシリーズ、及びＢＡＳＦジャパン社製の商品名「マスターグレニウムＳＰ８ＨＵ」とそのシリーズなどが代表的である。芳香族アミノスルホン酸塩系高性能減水剤としては、（株）フローリック製の商品名「フローリックＶＰ２００」とそのシリーズがあり、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系高性能減水剤には、グレースケミカルズ社製の商品名「ダーレックスＦＴ−３Ｓ」、昭和電工建材（株）製の商品名「モルマスターＦ−１０（粉末）」や「モルマスターＦ−２０（粉末）」が挙げられる。 High performance water reducing agents are polyalkylallyl sulfonate high performance water reducing agents, aromatic amino sulfonate high performance water reducing agents, melamine formalin sulfonate high performance water reducing agents, and polycarboxylate salts. One of the water-reducing agents is used as a main component, and one or more of these are used. Polyalkylallyl sulfonate-based high-performance water reducing agents include methyl naphthalene sulfonic acid formalin condensate, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, and anthracene sulfonic acid formalin condensate. Although it has the characteristic that the setting delay is small, it has a problem that the flow and slump retention are small. Commercially available products of high-performance water reducing agents include trade name “FT-500” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. and its series, trade names “Mighty 3000TH” and “Mighty 100 (powder)” manufactured by Kao Corporation. “Mighty 150” and its series, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. trade name “Cellflow 155”, Takemoto Yushi Co., Ltd. trade name “Paul Fine MF”, etc. "Floric SF500U" and "Floric 500R" and its series, Takemoto Yushi Co., Ltd. trade name "Tupole SSP-104" and its series, Grace Chemicals Co., Ltd. trade name "Super 1000N" and its series , Product name “SEICAMENT 1200N” and its series made by Sika Japan, and product name “MASTER GRENUM SP8HU” made by BASF Japan The series is such as is typical. Aromatic aminosulfonate-based high-performance water reducing agents include the product name “Floric VP200” manufactured by Floric Co., Ltd. and its series. Gramel Chemicals is a melamine formalin sulfonate-based high-performance water reducing agent. The product name “Darlex FT-3S” manufactured by the company, and the product names “Molmaster F-10 (powder)” and “Molmaster F-20 (powder)” manufactured by Showa Denko Construction Materials Co., Ltd. may be mentioned.
高性能減水剤を用いる場合、それらの種類に関わらず、結合材１００質量部に対する配合量は４質量部以下であることが好ましく、３質量部以下であることがより好ましい。４質量部を超える量を配合しても減水率を更に高めることができない場合が多い。 When a high-performance water reducing agent is used, the blending amount with respect to 100 parts by mass of the binder is preferably 4 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or less, regardless of their type. There are many cases where the water reduction rate cannot be further increased even if the amount exceeds 4 parts by mass.
本実施形態のモルタル組成物を製造する際に、高性能減水剤の配合量は、結合材１００質量部に対して、高性能減水剤の合計量で１〜４質量部とすることが好ましく、１〜３質量部とすることがより好ましい。但し、この場合の高性能減水剤は、固形分濃度に関係なく液体状態で市販されている減水剤を示す。粉末の状態で市販されている高性能減水剤を使用する場合は１〜４質量部（又は１〜３質量部）の中には含めない。この配合量が４質量部以上であると、ベース組成物が材料分離をしてしまい、所定の流動性や強度発現性に悪影響を与える恐れがあり、１質量部未満であると、目的とする練混ぜ性能、流動性および高い強度を有する硬化物が得られない恐れがある。 When producing the mortar composition of the present embodiment, the blending amount of the high-performance water reducing agent is preferably 1 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder, It is more preferable to set it as 1-3 mass parts. However, the high-performance water reducing agent in this case indicates a water reducing agent that is commercially available in a liquid state regardless of the solid content concentration. When using the high-performance water reducing agent marketed in a powder state, it is not included in 1 to 4 parts by mass (or 1 to 3 parts by mass). If the blending amount is 4 parts by mass or more, the base composition may cause material separation, which may adversely affect predetermined fluidity and strength development. There is a possibility that a cured product having kneading performance, fluidity and high strength cannot be obtained.
また、ベース組成物には、更に消泡剤を配合してもよい。消泡剤としては、ポリアルキレングリコール誘導体やノニオン系界面活性剤等が挙げられる。消泡剤の市販品としては、ＢＡＳＦジャパン社製の商品名「マスターエア４０４」とそのシリーズ、フローリック社製の商品名「フローリックＤＦ３２５」とそのシリーズ等が挙げられる。 Moreover, you may mix | blend an antifoamer with a base composition further. Examples of the antifoaming agent include polyalkylene glycol derivatives and nonionic surfactants. Examples of commercially available antifoaming agents include BASF Japan's trade name “Master Air 404” and its series, Floric's trade name “Floric DF325” and its series, and the like.
消泡剤を用いる場合、その配合量は、結合材１００質量部に対して０．０１〜１質量部であることが好ましく、０．０５〜０．５質量部であることがより好ましい。配合量が上記範囲内であると、良好な気泡抑制効果が得られる。 When using an antifoamer, it is preferable that the compounding quantity is 0.01-1 mass part with respect to 100 mass parts of binders, and it is more preferable that it is 0.05-0.5 mass part. When the blending amount is within the above range, a good bubble suppression effect can be obtained.
ベース組成物には、更に収縮低減剤を配合してもよい。収縮低減剤（液体）としては、例えば、炭化水素系化合物とグリコールエーテル系誘導体とを含む組成物、及び、低分子量エチレンオキサイドとプロピレンオキサイド共重合体等とを含む組成物が挙げられる。上述した収縮低減剤の市販品としては、それぞれフローリック社製の商品名「シュリンクガード」、及び、電気化学工業（株）製の商品名「デンカエスケーガード」が挙げられる。 The base composition may further contain a shrinkage reducing agent. Examples of the shrinkage reducing agent (liquid) include a composition containing a hydrocarbon compound and a glycol ether derivative, and a composition containing a low molecular weight ethylene oxide and a propylene oxide copolymer. As a commercial item of the shrinkage reducing agent mentioned above, the trade name “Shrink Guard” manufactured by Floric Co., Ltd. and the trade name “Denka SK Guard” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. may be mentioned.
収縮低減剤を用いる場合、その配合量は、結合材１００質量部に対して０．５〜４質量部であることが好ましく、１〜２質量部であることがより好ましい。配合量が上記範囲内であると、強度不足等の不具合もなく、良好な収縮抑制効果が得られる。 When using a shrinkage reducing agent, the blending amount is preferably 0.5 to 4 parts by mass and more preferably 1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder. When the blending amount is within the above range, there is no problem such as insufficient strength, and a good shrinkage suppressing effect can be obtained.
補強用繊維としては、有機系繊維又は無機系繊維を用いることができる。補強用繊維は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the reinforcing fiber, an organic fiber or an inorganic fiber can be used. One type of reinforcing fiber may be used alone, or two or more types may be used in combination.
有機系繊維としては、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン繊維、ポリスチレン繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ビニロン繊維等のポリビニルアルコール繊維等が挙げられる。ポリアミド繊維としては、脂肪族ポリアミド繊維、アラミド繊維が挙げられる。 Examples of the organic fibers include polyolefin fibers such as polyester fibers, polyamide fibers, polyethylene fibers, and polypropylene fibers, and polyvinyl alcohol fibers such as polystyrene fibers, polyacrylonitrile fibers, and vinylon fibers. Examples of polyamide fibers include aliphatic polyamide fibers and aramid fibers.
無機系繊維としては、金属繊維、炭素繊維、バサルト繊維（玄武岩繊維）等が挙げられる。これらの中でも、引張強度や強度安定性、コストの観点から、金属繊維が好ましい。金属繊維の材質は特に限定されないが、鋼製、ステンレス製が入手し易いので好ましい。 Examples of inorganic fibers include metal fibers, carbon fibers, basalt fibers (basalt fibers), and the like. Among these, metal fibers are preferable from the viewpoint of tensile strength, strength stability, and cost. The material of the metal fiber is not particularly limited, but steel and stainless steel are preferable because they are easily available.
本実施形態のモルタル組成物に使用される補強用繊維は、長さが５〜３０ｍｍで、直径が０．１〜１ｍｍの繊維であることが好ましい。長さが３０ｍｍ以下であると、モルタル組成物の施工性が良好になるとともに、硬化物の曲げ強度を高めることができる傾向がある。一方、長さが５ｍｍ以上であると、硬化物に対する曲げ応力作用時の繊維補強効果が十分に得られ、良好な曲げ強度を得ることができる傾向があると共に、引張強度も向上させることができる傾向がある。補強用繊維の長さは、硬化物の曲げ強度をより高める観点から、より好ましくは１０〜３０ｍｍであり、更に好ましくは１０〜２４ｍｍであり、特に好ましくは１０〜１５ｍｍである。また、補強用繊維の直径が０．１ｍｍ以上であると、繊維そのものの強度が高くなり、硬化物の曲げ強度を高めることができる傾向がある。一方、直径が１ｍｍ以下であると、補強用繊維のモルタル組成物中の単位体積あたりの本数を十分に多くすることができ、硬化物の曲げ強度を高めることができる傾向がある。補強用繊維の直径は、硬化物の曲げ強度をより高める観点から、より好ましくは０．１〜０．５ｍｍであり、更に好ましくは０．１〜０．２５ｍｍであり、特に好ましくは０．１〜０．２ｍｍである。 The reinforcing fiber used in the mortar composition of the present embodiment is preferably a fiber having a length of 5 to 30 mm and a diameter of 0.1 to 1 mm. When the length is 30 mm or less, the workability of the mortar composition is improved, and the bending strength of the cured product tends to be increased. On the other hand, when the length is 5 mm or more, the fiber reinforcing effect at the time of bending stress action on the cured product can be sufficiently obtained, and there is a tendency that good bending strength can be obtained, and the tensile strength can be improved. Tend. The length of the reinforcing fiber is more preferably 10 to 30 mm, further preferably 10 to 24 mm, and particularly preferably 10 to 15 mm from the viewpoint of further increasing the bending strength of the cured product. Moreover, when the diameter of the reinforcing fiber is 0.1 mm or more, the strength of the fiber itself tends to increase, and the bending strength of the cured product tends to be increased. On the other hand, when the diameter is 1 mm or less, the number of reinforcing fibers per unit volume in the mortar composition can be sufficiently increased, and the bending strength of the cured product tends to be increased. From the viewpoint of further increasing the bending strength of the cured product, the diameter of the reinforcing fiber is more preferably 0.1 to 0.5 mm, still more preferably 0.1 to 0.25 mm, and particularly preferably 0.1. ~ 0.2 mm.
補強用繊維は、硬化物の曲げ強度をより高める観点から、長さの異なる２種類以上の繊維を混合して用いることも可能であり、例えば、長さ１０〜１８ｍｍの繊維と、長さ１８ｍｍ超３０μｍ以下の繊維とを混合して用いてもよい。２種類以上の繊維を混合した補強用繊維の具体例としては、直径０．２ｍｍ、長さ１５ｍｍ（製造誤差±２ｍｍ未満）及び引張強度２×１０３Ｎ／ｍｍ２以上の鋼繊維と、直径０．２ｍｍ、長さ２２ｍｍ（製造誤差±２ｍｍ未満）及び引張強度２×１０３Ｎ／ｍｍ２以上の鋼繊維とを混合した補強用繊維が挙げられる。 From the viewpoint of further increasing the bending strength of the cured product, the reinforcing fiber can be used by mixing two or more types of fibers having different lengths. For example, a fiber having a length of 10 to 18 mm and a length of 18 mm You may mix and use the fiber of super 30 micrometers or less. Specific examples of the reinforcing fiber in which two or more kinds of fibers are mixed include a steel fiber having a diameter of 0.2 mm, a length of 15 mm (a manufacturing error of less than ± 2 mm) and a tensile strength of 2 × 10 3 N / mm 2 or more, and a diameter. Examples thereof include a reinforcing fiber obtained by mixing 0.2 mm, a length of 22 mm (manufacturing error less than ± 2 mm), and a steel fiber having a tensile strength of 2 × 10 3 N / mm 2 or more.
補強用繊維の引張強度は、硬化物の曲げ強度をより高める観点から、２×１０３Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましい。 The tensile strength of the reinforcing fiber is preferably 2 × 10 3 N / mm 2 or more from the viewpoint of further increasing the bending strength of the cured product.
補強用繊維の配合量は、ベース組成物の全体積（１００体積％）に対して外割で０．５〜３体積％であることが好ましい。この配合量が０．５体積％以上であると、硬化物の曲げ強度を向上させる効果が大きくなる傾向がある。一方、３体積％を超えて補強用繊維を配合しても、硬化物の曲げ強度の配合率に応じた増加は期待できない傾向がある。補強用繊維の配合量は、より好ましくは０．７〜２．５体積％である。 The compounding amount of the reinforcing fiber is preferably 0.5 to 3% by volume as an outer ratio with respect to the total volume (100% by volume) of the base composition. If this amount is 0.5% by volume or more, the effect of improving the bending strength of the cured product tends to increase. On the other hand, even if the reinforcing fiber exceeds 3% by volume, there is a tendency that an increase according to the blending ratio of the bending strength of the cured product cannot be expected. The blending amount of the reinforcing fiber is more preferably 0.7 to 2.5% by volume.
流動調整材料は、上述したベース組成物の材料及び補強用繊維とは別に添加される材料であって、モルタル組成物の流動性を低下させる材料である。流動調整材料を添加することにより、左官工法によりモルタル組成物を塗布した際のダレ（流れ）の発生を抑制することができる。流動調整材料は、モルタル組成物の粘性を高くすることだけでなく、モルタル組成物の降伏値を大きくする、又は、モルタル組成物にチクソトロピー性をもたせることによって、モルタル組成物に優れた施工性を付与するものであってもよい。 The flow control material is a material added separately from the above-described base composition material and reinforcing fibers, and is a material that lowers the fluidity of the mortar composition. By adding the flow control material, it is possible to suppress the occurrence of sagging (flow) when the mortar composition is applied by the plastering method. The flow control material not only increases the viscosity of the mortar composition, but also increases the yield value of the mortar composition or provides the mortar composition with excellent workability by providing thixotropic properties. You may give.
流動調整材料は、少なくとも粘土鉱物を含む。粘土鉱物としては、ベントナイト、モンモリロナイト、カオリン、セピオライト、パリゴルスカイト（アタパルジャイト）等が挙げられる。これらの中でも、ダレの発生をより十分に抑制する観点から、繊維状のホルマイト系鉱物であるセピオライト、パリゴルスカイトが好ましく、セピオライトがより好ましい。 The flow control material includes at least a clay mineral. Examples of clay minerals include bentonite, montmorillonite, kaolin, sepiolite, and palygorskite (attapulgite). Among these, from the viewpoint of sufficiently suppressing the occurrence of sagging, sepiolite and palygorskite which are fibrous holmite-based minerals are preferable, and sepiolite is more preferable.
モルタル組成物における粘土鉱物の含有量は、モルタル組成物から補強用繊維及び流動調整材料を除いた組成物（ベース組成物）１ｍ３に対して７〜２１ｋｇであり、１０〜２１ｋｇであることが好ましく、１５〜２１ｋｇであることがより好ましい。粘土鉱物の含有量が７ｋｇ以上であることで、左官工法によりモルタル組成物を塗布した際のダレ（流れ）の発生を十分に抑制することができる。一方、粘土鉱物の含有量が２１ｋｇ以下であることで、モルタル組成物の粘性が高くなり過ぎて混練できなくなったり、左官工法により塗布できなくなることを防ぐことができる。 The content of the clay mineral in the mortar composition is 7 to 21 kg and 10 to 21 kg with respect to 1 m 3 of the composition (base composition) obtained by removing the reinforcing fibers and the flow control material from the mortar composition. Preferably, it is 15-21 kg. Generation | occurrence | production of the dripping (flow) at the time of apply | coating a mortar composition by plastering method can be fully suppressed because content of a clay mineral is 7 kg or more. On the other hand, when the clay mineral content is 21 kg or less, it is possible to prevent the viscosity of the mortar composition from becoming too high to be kneaded or to be applied by the plastering method.
本実施形態のモルタル組成物は、モルタル組成物のモルタルフロー値を調整する観点、及び、ダレの発生をより抑制する観点から、粘土鉱物以外の流動調整材料を含有していてもよい。粘土鉱物以外の流動調整材料としては、急結剤、硬化促進剤、バイオポリマー系増粘剤、ポリアクリルアミド系増粘剤等が挙げられる。急結剤としては、カルシウムアルミネート系、カルシウムサルフォアルミネート系、水溶性アルミニウム塩系、アルミン酸塩系、無機塩系、アルカリ金属炭酸塩系などの急結剤が挙げられる。硬化促進剤としては、炭酸カリウム含有系、硫酸アルミニウム含有系等が挙げられる。バイオポリマー系増粘剤としては、デュータンガム、ウェランガム、キサンタンガム等が挙げられる。ポリアクリルアミド系増粘剤としては、ポリエチレングリコール等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 The mortar composition of the present embodiment may contain a flow control material other than clay minerals from the viewpoint of adjusting the mortar flow value of the mortar composition and further suppressing the occurrence of sagging. Examples of flow control materials other than clay minerals include rapid setting agents, curing accelerators, biopolymer thickeners, polyacrylamide thickeners, and the like. Examples of the quick setting agent include calcium aluminate type, calcium sulfoaluminate type, water-soluble aluminum salt type, aluminate type, inorganic salt type, alkali metal carbonate type and the like. Examples of the curing accelerator include potassium carbonate-containing systems and aluminum sulfate-containing systems. Examples of the biopolymer thickener include dutan gum, welan gum, xanthan gum and the like. Examples of polyacrylamide thickeners include polyethylene glycol. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
モルタル組成物が粘土鉱物以外の流動調整材料を含有する場合、その含有量は、モルタル組成物から補強用繊維及び流動調整材料を除いた組成物（ベース組成物）１ｍ３に対して１００ｋｇ以下であることが好ましい。本実施形態のモルタル組成物に添加される流動調整材料は、粘土鉱物のみであってもよい。 When the mortar composition contains a flow control material other than clay mineral, the content is 100 kg or less with respect to 1 m 3 of the composition (base composition) obtained by removing the reinforcing fibers and the flow control material from the mortar composition. Preferably there is. The flow control material added to the mortar composition of the present embodiment may be only clay mineral.
本実施形態に係るモルタル組成物の、ＪＩＳ Ｒ５２０１に規定されたモルタルフロー試験によるモルタルフロー値は、１１０〜１４０ｍｍである。このモルタルフロー値が上記範囲内であることで、左官工法により容易に塗布することが可能となる。また、モルタルフロー値が１４０ｍｍ以下であることで、左官工法によりモルタル組成物を塗布した際のダレ（流れ）の発生を十分に抑制することができる。上記モルタルフロー値は、上記効果をより十分に得る観点から、１１０〜１３０ｍｍであることが好ましく、１１０〜１２０ｍｍであることがより好ましい。モルタル組成物のモルタルフロー値は、ＪＩＳ Ｒ５２０１の規定通り、１５回の落下運動を行った１５打モルタルフロー値であり、練り上がり直後のモルタル組成物を用いて測定される。 The mortar flow value by the mortar flow test prescribed | regulated to JISR5201 of the mortar composition which concerns on this embodiment is 110-140 mm. When the mortar flow value is within the above range, it can be easily applied by a plastering method. Moreover, generation | occurrence | production of the dripping (flow) at the time of apply | coating a mortar composition by plastering method can be fully suppressed because a mortar flow value is 140 mm or less. The mortar flow value is preferably 110 to 130 mm, more preferably 110 to 120 mm, from the viewpoint of obtaining the above effects more sufficiently. The mortar flow value of the mortar composition is a 15-stroke mortar flow value obtained by performing 15 falling motions as defined in JIS R5201, and is measured using the mortar composition immediately after kneading.
＜モルタル組成物の製造方法＞
本実施形態に係るモルタル組成物の製造方法は、結合材と、水と、細骨材と、混和剤と、補強用繊維と、を混練して繊維含有組成物を得る混練工程と、繊維含有組成物に、粘土鉱物を含む流動調整材料を添加してモルタル組成物を得る添加工程と、を有する。上記添加工程においては、粘土鉱物の添加量が、繊維含有組成物から補強用繊維を除いた組成物１ｍ３に対して７〜２１ｋｇとなり、且つ、ＪＩＳ Ｒ５２０１に規定されたモルタルフロー試験によるモルタル組成物のモルタルフロー値が１１０〜１４０ｍｍとなるように、粘土鉱物を添加する。以下、各工程について説明する。なお、各工程で用いる材料としては、上述のモルタル組成物の材料として説明したものを用いることができる。
<Method for producing mortar composition>
The method for producing a mortar composition according to the present embodiment includes a kneading step of kneading a binder, water, fine aggregate, an admixture, and reinforcing fibers to obtain a fiber-containing composition, and a fiber-containing composition. And an addition step of adding a flow control material containing clay mineral to the composition to obtain a mortar composition. In the above addition step, the amount of clay mineral added is 7 to 21 kg with respect to 1 m 3 of the composition containing the reinforcing fibers removed from the fiber-containing composition, and the mortar composition by the mortar flow test defined in JIS R5201 Clay mineral is added so that the mortar flow value of the product is 110 to 140 mm. Hereinafter, each step will be described. In addition, as a material used at each process, what was demonstrated as a material of the above-mentioned mortar composition can be used.
混練工程では、結合材と、水と、細骨材と、混和剤と、補強用繊維と、を混練して繊維含有組成物を得る。混練工程では、上記材料以外の材料を添加してもよい。混練工程は、補強用繊維以外の材料、すなわち結合材と水と細骨材と混和剤とを混練してベース組成物を得る第１の混練工程と、ベース組成物に補強用繊維を加えて混練する第２の混練工程と、を有していることが、各材料の分散性を高める観点から好ましい。 In the kneading step, the fiber-containing composition is obtained by kneading the binder, water, fine aggregate, admixture, and reinforcing fiber. In the kneading step, materials other than the above materials may be added. The kneading step includes a first kneading step for obtaining a base composition by kneading a material other than the reinforcing fibers, that is, a binder, water, fine aggregate, and an admixture, and adding the reinforcing fibers to the base composition. The second kneading step of kneading is preferable from the viewpoint of improving the dispersibility of each material.
第１の混練工程では、少なくとも結合材と水と細骨材と混和剤とを練り混ぜ、ベース組成物を得る。ここで、練り混ぜ方法としては、特別な方法を用いる必要はなく、通常行われている練り混ぜ方法を用いることができる。これは、第２の混練工程や添加工程においても同様である。練り混ぜ装置としては、試験ミキサ（材料手投入）、バッチ式プラントミキサ（自動投入）、バッチ式モービルミキサ（自動投入）等を用いることができる。 In the first kneading step, at least a binder, water, fine aggregate and admixture are kneaded to obtain a base composition. Here, as a kneading method, it is not necessary to use a special method, and a kneading method which is usually performed can be used. The same applies to the second kneading step and the adding step. As the kneading apparatus, a test mixer (manual charging of materials), a batch type plant mixer (automatic charging), a batch type mobile mixer (automatic charging), or the like can be used.
第１の混練工程において、結合材と水と細骨材と混和剤とは一度に練り混ぜてもよいが、複数回に分けて練り混ぜてもよい。例えば、はじめに結合材及び細骨材等の粉体を空練りした後、水及び混和剤等を加えて本練りすることで、ベース組成物を調製してもよい。このとき、水及び混和剤等の添加を複数回に分けて行うことで、本練りを複数回に分けて行ってもよい。また、混和剤の一部又は全部は、空練り時に加えてもよい。空練りは、例えば、約３０秒間以上行えばよい。本練りは、約５〜１０分間（複数回に分けた場合も含む）行うことができる。練り混ぜを複数回に分けて行うことにより、各材料をより均一に分散させることができ、高い強度を有する硬化物を安定して得ることが可能となる。 In the first kneading step, the binder, water, fine aggregate, and admixture may be kneaded at once, but may be kneaded in a plurality of times. For example, the base composition may be prepared by first kneading powders such as a binder and fine aggregate, and then kneading the mixture with water and an admixture. At this time, the main kneading may be performed in a plurality of times by adding water and an admixture in a plurality of times. Moreover, you may add a part or all of an admixture at the time of empty kneading. The air kneading may be performed for about 30 seconds or more, for example. The main kneading can be performed for about 5 to 10 minutes (including when divided into a plurality of times). By performing kneading in a plurality of times, each material can be more uniformly dispersed, and a cured product having high strength can be stably obtained.
第２の混練工程では、ベース組成物に補強用繊維を加えて練り混ぜ、繊維含有組成物を得る。練り混ぜは、約２〜５分間行うことができる。 In the second kneading step, reinforcing fibers are added to the base composition and kneaded to obtain a fiber-containing composition. The kneading can be performed for about 2 to 5 minutes.
第２の混練工程で得られる繊維含有組成物は、ＪＩＳ Ｒ５２０１に規定されたモルタルフロー試験における０打モルタルフロー値が２３０〜３００ｍｍであることが好ましく、２３０〜２７０ｍｍであることがより好ましい。モルタルフロー値を上記範囲内とすることで、ミキサへの負荷をより低減しつつ、補強用繊維を均一に分散させることができる。ここで、０打モルタルフロー値とは、ＪＩＳ Ｒ５２０１に規定されたモルタルフロー試験と同様の手順において、１５回の落下運動を行わず、フローコーンを引き上げた際に自重で崩れた試料の拡がり直径を測定した値である。 The fiber-containing composition obtained in the second kneading step preferably has a 0-stroke mortar flow value in a mortar flow test specified in JIS R5201 of 230 to 300 mm, and more preferably 230 to 270 mm. By setting the mortar flow value within the above range, the reinforcing fibers can be uniformly dispersed while further reducing the load on the mixer. Here, the zero-strike mortar flow value is the same as the mortar flow test stipulated in JIS R5201, but the falling diameter of the sample collapsed by its own weight when the flow cone is pulled up without performing 15 drop motions. Is a measured value.
添加工程では、繊維含有組成物に粘土鉱物を含む流動調整材料を加えて練り混ぜ、モルタル組成物を得る。練り混ぜは、約２〜５分間行うことができる。粘土鉱物は、粉体状のものをそのまま添加してもよく、水を加えてスラリー状にしたものを添加してもよいが、モルタル組成物の塗布後のダレの発生をより十分に抑制する観点から、粉体状のものを添加することが好ましい。ここで、水を加えてスラリー状にしたものを添加する場合、後述する粘土鉱物の添加量は、スラリー化に用いる水の量も含めたベース組成物１ｍ３に対する量である。 In the addition step, a flow control material containing clay mineral is added to the fiber-containing composition and kneaded to obtain a mortar composition. The kneading can be performed for about 2 to 5 minutes. The clay mineral may be added in powder form as it is, or may be added in a slurry form by adding water, but more sufficiently suppresses the occurrence of dripping after application of the mortar composition. From the viewpoint, it is preferable to add a powdery material. Here, the case of adding those by adding water to form a slurry, the amount of the clay mineral to be described later is an amount relative to the base composition 1 m 3 which including the amount of water used in slurry.
添加工程で添加する粘土鉱物の量、及び、得られるモルタル組成物のモルタルフロー値は、モルタル組成物の説明の中で述べた通りである。 The amount of the clay mineral added in the addition step and the mortar flow value of the resulting mortar composition are as described in the description of the mortar composition.
第１の混練工程、第２の混練工程、及び添加工程は、連続的に行ってもよく、不連続的に行ってもよい。不連続的に行う場合、例えば、第１の混練工程及び第２の混練工程を工場で行い、添加工程を現場等の別の場所で行ってもよく、第１の混練工程を工場で行い、第２の混練工程及び添加工程を現場等の別の場所で行ってもよい。 The first kneading step, the second kneading step, and the adding step may be performed continuously or discontinuously. When performing discontinuously, for example, the first kneading step and the second kneading step may be performed at the factory, the addition step may be performed at another place such as the site, the first kneading step is performed at the factory, You may perform a 2nd kneading | mixing process and an addition process in another places, such as a spot.
＜コンクリート構造物の補修・補強方法＞
本実施形態に係るコンクリート構造物の補修・補強方法は、結合材と、水と、細骨材と、混和剤と、補強用繊維と、を混練して繊維含有組成物を得る混練工程と、上記繊維含有組成物に、粘土鉱物を含む流動調整材料を添加してモルタル組成物を得る添加工程と、上記モルタル組成物の練り上がりから２時間以内に、上記モルタル組成物を左官工法によりコンクリート構造物の補修又は補強したい部位に塗布する左官工程と、を有する。ここで、混練工程及び添加工程は、上述のモルタル組成物の製造方法において説明したものと同じ工程である。
<Repair and reinforcement methods for concrete structures>
A method for repairing and reinforcing a concrete structure according to the present embodiment includes a kneading step of kneading a binder, water, fine aggregate, an admixture, and reinforcing fibers to obtain a fiber-containing composition, An addition step of obtaining a mortar composition by adding a flow control material containing clay mineral to the fiber-containing composition, and within 2 hours from the kneading of the mortar composition, the mortar composition is made into a concrete structure by a plastering method. And a plastering process for applying to a part to be repaired or reinforced. Here, the kneading step and the adding step are the same steps as those described in the above-described method for producing a mortar composition.
左官工程では、モルタル組成物の練り上がりから２時間以内に、モルタル組成物を左官工法によりコンクリート構造物の補修又は補強したい部位に塗布する。モルタル組成物の練り上がりから２時間超経過すると、粘性が高くなり過ぎ、左官工法による均一な塗布が困難となる場合があるため、練り上がり後２時間以内に塗布が行われる。モルタル組成物の練り上がりから２時間以内に左官工程を行うことで、左官工法によりダレを抑制しながら容易に塗布することができる。上記の観点から、モルタル組成物の練り上がりから塗布するまでの経過時間は短いほど好ましく、９０分以内であることが好ましく、６０分以内であることがより好ましい。 In the plastering process, the mortar composition is applied to a portion of the concrete structure to be repaired or reinforced by the plastering method within 2 hours from the kneading of the mortar composition. When more than 2 hours have passed since the mortar composition has been kneaded, the viscosity becomes too high and uniform application by the plastering method may be difficult, so application is performed within 2 hours after kneading. By performing the plastering process within 2 hours after the kneading of the mortar composition, it can be easily applied while suppressing dripping by the plastering method. From the above viewpoint, the shorter the elapsed time from the kneading of the mortar composition to the application, the more preferable it is, and it is preferably within 90 minutes, more preferably within 60 minutes.
モルタル組成物は、左官工程によりコンクリート構造物の補修又は補強したい部位に塗布した後、養生することができる。養生方法は限定されるものではなく、温風養生、電熱マット養生、封緘養生などの場所で実施可能な養生方法を採用することができる。塗布したモルタル組成物は、必要に応じて上記養生を経て、硬化物とすることができる。 The mortar composition can be cured after being applied to the site where the concrete structure is to be repaired or reinforced by the plastering process. The curing method is not limited, and a curing method that can be carried out in places such as warm air curing, electric heating mat curing, sealing curing, etc. can be adopted. The applied mortar composition can be cured through the above curing as necessary.
本実施形態の補修・補強方法では、例えば現場にて、モルタル組成物の練り上がり直後にモルタルフロー値を測定し、その値が上述した所定の範囲内であることを確認した上で左官工程を行ってもよい。 In the repair / reinforcement method of the present embodiment, for example, at the site, the mortar flow value is measured immediately after the mortar composition is kneaded, and the plastering process is performed after confirming that the value is within the predetermined range described above. You may go.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施することができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can be implemented with a various form, without being limited to the said embodiment.
上述した本実施形態のモルタル組成物及び補修・補強方法は、亀裂やひび割れ等の破損箇所の補修、又は、予防保全（予め補強しておくこと）、耐震補強等の目的で、橋脚等の既設のコンクリート構造物の補修又は補強に好適に用いることができる。本実施形態のモルタル組成物及び補修・補強方法は、コンクリート構造物の側面等の鉛直面に限らず、鉛直方向から傾いた傾斜面、及び、橋脚等の床版下面や桁下面などの補修又は補強にも好適に用いることができる。 The mortar composition and repair / reinforcement method of the present embodiment described above are used for repairing damaged parts such as cracks and cracks, preventive maintenance (reinforcing in advance), seismic reinforcement, etc. It can be suitably used for repairing or reinforcing concrete structures. The mortar composition and repair / reinforcement method of this embodiment are not limited to vertical surfaces such as the side surfaces of concrete structures, but are also repairs such as inclined surfaces inclined from the vertical direction, floor slab lower surfaces such as bridge piers, lower surfaces of girders, etc. It can also be suitably used for reinforcement.
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.
（実施例１〜４及び比較例１〜２）
下記表１に示す各成分を同表に示す配合量で下記手順により混合し、モルタル組成物を作製した。また、練り混ぜには強制二軸ミキサ（（株）北川鉄工所製、商品名：ＷＨＱ−１２０）を用いた。まず、結合材、細骨材、高性能減水剤及び消泡剤を３０秒間練り混ぜた後、水を加えて８分間練り混ぜ、ベース組成物を得た。次いで、ベース組成物に鋼繊維（住友電工スチールワイヤー（株）製、長さ：１０ｍｍ、直径：０．２ｍｍ）を加えて２分間練り混ぜ、繊維含有組成物を得た。練り上がった繊維含有組成物に粘土鉱物を加え、２分間練り混ぜた後、ミキサから排出し、モルタル組成物を得た。なお、表１に示した鋼繊維及び粘土鉱物の配合量は、ベース組成物１ｍ３に対する外割の配合量（ｋｇ）である。
(Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2)
Each component shown in the following Table 1 was mixed by the following procedure with the compounding amount shown in the same table, and the mortar composition was produced. In addition, a forced biaxial mixer (manufactured by Kitagawa Iron Works, trade name: WHQ-120) was used for kneading. First, the binder, fine aggregate, high-performance water reducing agent and antifoaming agent were kneaded for 30 seconds, then water was added and kneaded for 8 minutes to obtain a base composition. Next, steel fibers (manufactured by Sumitomo Electric Steel Wire Co., Ltd., length: 10 mm, diameter: 0.2 mm) were added to the base composition and kneaded for 2 minutes to obtain a fiber-containing composition. Clay mineral was added to the kneaded fiber-containing composition, kneaded for 2 minutes, and then discharged from the mixer to obtain a mortar composition. In addition, the compounding quantity of the steel fiber and the clay mineral shown in Table 1 is the compounding quantity (kg) of the outer ratio with respect to 1 m 3 of base compositions.
なお、表１中の各成分の詳細は以下の通りである。
結合材：普通ポルトランドセメント（電気化学工業（株）製、密度３．１６ｇ／ｃｍ３）、シリカフューム（エルケム社製、密度２．４４ｇ／ｃｍ３）、ＣＧＦＡ（オランダ産、密度２．４４ｇ／ｃｃ）、及び、石膏（不溶性無水石膏、天然産、密度２．８２ｇ／ｃｍ３）の混合物（電気化学工業（株）製、商品名：サクセム用プレミックス結合材）
細骨材：千葉県君津産山砂、５ｍｍ以下、密度２．６２ｇ／ｃｍ３
高性能減水剤（混和剤）：ポリカルボン酸系高性能減水剤（ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターグレニウムＳＰ８ＨＵ」）
消泡剤：ポリアルキレングリコール誘導体（ＢＡＳＦジャパン社製、商品名：マスターエア４０４）
鋼繊維：高強度鋼繊維（住友電工スチールワイヤー社製、商品名：サクセム用鋼繊維、直径０．２ｍｍ、長さ１５ｍｍと２２ｍｍのブレンド品、密度７．８５ｇ／ｃｍ３、引張強度２×１０３Ｎ／ｍｍ２）
粘土鉱物（流動調整材料）：セピオライト（ＩＭＶ社製、商品名：Ｔｈｅｒｍｏｇｅｌ、セピオライト含有量：９５質量％超）
The details of each component in Table 1 are as follows.
Binder: Ordinary Portland cement (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., density 3.16 g / cm 3 ), silica fume (manufactured by Elchem, density 2.44 g / cm 3 ), CGFA (Netherlands, density 2.44 g / cc) ) And gypsum (insoluble anhydrous gypsum, natural product, density 2.82 g / cm 3 ) (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name: premix binder for saxem)
Fine aggregate: mountain sand from Kimitsu, Chiba Prefecture, 5 mm or less, density 2.62 g / cm 3
High-performance water reducing agent (admixture): Polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent (manufactured by BASF Japan, trade name “Master Glenium SP8HU”)
Antifoaming agent: polyalkylene glycol derivative (manufactured by BASF Japan, trade name: Master Air 404)
Steel fiber: high-strength steel fiber (manufactured by Sumitomo Electric Steel Wire Co., Ltd., trade name: steel fiber for saxsem, diameter 0.2 mm, length 15 mm and 22 mm blend, density 7.85 g / cm 3 , tensile strength 2 × 10 3 N / mm 2 )
Clay mineral (flow control material): Sepiolite (manufactured by IMV, trade name: Thermogel, sepiolite content: more than 95% by mass)
なお、表１には、セメント組成物中の結合材に対する水の割合を示す、水結合材比の値（単位：質量％）を示した。また、表１において、水の量は高性能減水剤及び消泡剤に含まれる水の量を含めた量である。また、表１において、鋼繊維及び粘土鉱物を除いた各成分（ベース組成物）の合計の体積は１ｍ３であった。また、各実施例及び比較例において、鋼繊維の配合量はベース組成物の全体積（１００体積％）に対して外割で２．５体積％であった。 Table 1 shows water binder ratio values (unit: mass%) indicating the ratio of water to binder in the cement composition. In Table 1, the amount of water is the amount including the amount of water contained in the high-performance water reducing agent and antifoaming agent. In Table 1, the total volume of each component (base composition) excluding steel fibers and clay mineral was 1 m 3 . Moreover, in each Example and the comparative example, the compounding quantity of the steel fiber was 2.5 volume% in the outer ratio with respect to the total volume (100 volume%) of a base composition.
（比較例３）
市販の高強度ポリマーセメントモルタル（プレミックス材、ＢＡＳＦジャパン社製、商品名：マスターエマコＳ９９０）１７５０ｋｇに水３０１ｋｇを加え、強制二軸ミキサ（（株）北川鉄工所製、商品名：ＷＨＱ−１２０）を用いて３分間練り混ぜ、モルタル組成物を得た。上記高強度ポリマーセメントモルタルは、鋼繊維を含まないものである。
(Comparative Example 3)
Commercially available high-strength polymer cement mortar (premix material, manufactured by BASF Japan Ltd., trade name: Master Emmaco S990) 1750 kg of water is added to 301 kg, forced biaxial mixer (made by Kitagawa Steel Works, trade name: WHQ-120) ) For 3 minutes to obtain a mortar composition. The high-strength polymer cement mortar does not contain steel fibers.
＜モルタルフロー値の測定＞
実施例及び比較例で作製したモルタル組成物のモルタルフロー値を、ＪＩＳ Ｒ５２０１に規定されたモルタルフロー試験により測定した。ここで、モルタルフロー値は、ＪＩＳ Ｒ５２０１の規定通り１５回の落下運動を行った１５打モルタルフロー値である。結果を表１に示す。モルタルフロー値の測定は、モルタル組成物の練り上がり後、直ちに行った。
<Measurement of mortar flow value>
The mortar flow values of the mortar compositions prepared in Examples and Comparative Examples were measured by a mortar flow test defined in JIS R5201. Here, the mortar flow value is a 15-stroke mortar flow value obtained by performing a falling motion 15 times as defined in JIS R5201. The results are shown in Table 1. The mortar flow value was measured immediately after the mortar composition was kneaded.
＜ダレの評価＞
木製の角型容器（縦５０ｃｍ×横５０ｃｍ×深さ１００ｍｍ）を、その底面が鉛直方向に平行となるように立て、実施例及び比較例で作製したモルタル組成物をコテを用いた左官工法により所定の厚さ（２０ｍｍ、３５ｍｍ、５０ｍｍ、及び、１００ｍｍ）で容器の底面に均一に塗布した。モルタル組成物は、粘土鉱物を混合してから６０分以内のものを用いた。塗布してから３０分後の塗布面について、ダレが発生することなく鉛直面を維持できているかを目視にて観察し、以下の基準に基づいてダレの評価を行った。但し、比較例２のモルタル組成物は、粘性が高すぎて練り混ぜできなかったため、評価不能であった。結果を表１に示す。また、実施例４のモルタル組成物を１００ｍｍの厚さで塗布した状態、及び、比較例１のモルタル組成物を２０ｍｍの厚さで塗布した状態の写真を図１に示す。
Ａ：２０〜１００ｍｍの厚さでダレが発生しなかった。
Ｂ：２０〜５０ｍｍの厚さでダレが発生しなかった。
Ｃ：２０〜３５ｍｍの厚さでダレが発生しなかった。
Ｄ：２０ｍｍの厚さでダレが発生しなかった。
Ｅ：２０ｍｍの厚さでダレが発生した。
<Dare evaluation>
A wooden square container (length 50 cm x width 50 cm x depth 100 mm) is set up so that its bottom surface is parallel to the vertical direction, and the mortar compositions prepared in Examples and Comparative Examples are plastered using a trowel. It apply | coated uniformly to the bottom face of the container with predetermined | prescribed thickness (20mm, 35mm, 50mm, and 100mm). The mortar composition was used within 60 minutes after mixing the clay mineral. About 30 minutes after application | coating, it observed visually whether the vertical surface could be maintained, without generating sagging, and sagging was evaluated based on the following references | standards. However, since the viscosity of the mortar composition of Comparative Example 2 was too high to be kneaded, evaluation was impossible. The results are shown in Table 1. Moreover, the photograph of the state which apply | coated the mortar composition of Example 4 with the thickness of 100 mm, and the state which apply | coated the mortar composition of Comparative Example 1 with the thickness of 20 mm are shown in FIG.
A: No sagging occurred at a thickness of 20 to 100 mm.
B: No sagging occurred at a thickness of 20 to 50 mm.
C: No sagging occurred at a thickness of 20 to 35 mm.
D: No sagging occurred at a thickness of 20 mm.
E: Sag occurred at a thickness of 20 mm.
＜圧縮強度の測定＞
ＪＩＳ Ａ１１０８に準拠して、実施例及び比較例で得られたモルタル組成物を用いて作製したφ５０ｍｍ×１００ｍｍの円柱供試体（２０℃封緘養生、材齢２８日）の圧縮強度を測定した。但し、比較例２のモルタル組成物は、粘性が高すぎて練り混ぜできなかったため、評価不能であった。結果を表１に示す。円柱供試体の作製は、モルタル組成物の練り上がり後、直ちに行った。
<Measurement of compressive strength>
Based on JIS A1108, the compressive strength of the 50-mm x 100-mm cylindrical specimen (20 degreeC sealing curing, material age 28 days) produced using the mortar composition obtained by the Example and the comparative example was measured. However, since the viscosity of the mortar composition of Comparative Example 2 was too high to be kneaded, evaluation was impossible. The results are shown in Table 1. The cylindrical specimen was prepared immediately after the mortar composition was kneaded.
表１に示した結果から明らかなように、実施例１〜４で得られたモルタル組成物は、左官工法により塗布した場合にダレの発生を抑制することができると共に、十分な強度を有する硬化物を形成できることが確認された。
As is apparent from the results shown in Table 1, the mortar compositions obtained in Examples 1 to 4 can suppress the occurrence of sagging when applied by the plastering method, and have sufficient strength. It was confirmed that an object could be formed.
Claims (7)
前記流動調整材料が粘土鉱物を含み、
前記粘土鉱物の含有量が、前記モルタル組成物から前記補強用繊維及び前記流動調整材料を除いた組成物１ｍ３に対して７〜２１ｋｇであり、
ＪＩＳ Ｒ５２０１に規定されたモルタルフロー試験によるモルタルフロー値が１１０〜１４０ｍｍである、モルタル組成物。 A mortar composition containing a binder, water, fine aggregate, an admixture, reinforcing fibers, and a flow control material, and used for repairing or reinforcing a concrete structure by a plastering method,
The flow control material comprises a clay mineral;
The content of the clay mineral is 7 to 21 kg with respect to 1 m 3 of the composition obtained by removing the reinforcing fiber and the flow control material from the mortar composition,
The mortar composition whose mortar flow value by a mortar flow test prescribed | regulated to JISR5201 is 110-140 mm.
前記繊維含有組成物に、粘土鉱物を含む流動調整材料を添加してモルタル組成物を得る添加工程と、
を有し、
前記添加工程において、前記粘土鉱物の添加量が、前記繊維含有組成物から前記補強用繊維を除いた組成物１ｍ３に対して７〜２１ｋｇとなり、且つ、ＪＩＳ Ｒ５２０１に規定されたモルタルフロー試験による前記モルタル組成物のモルタルフロー値が１１０〜１４０ｍｍとなるように、前記粘土鉱物を添加する、左官工法によるコンクリート構造物の補修又は補強に用いられるモルタル組成物の製造方法。 A kneading step of kneading a binder, water, fine aggregate, admixture, and reinforcing fiber to obtain a fiber-containing composition;
An addition step of obtaining a mortar composition by adding a flow control material containing clay mineral to the fiber-containing composition;
Have
In the addition step, the addition amount of the clay mineral is 7 to 21 kg with respect to the composition 1 m 3 obtained by removing the reinforcing fiber from the fiber-containing composition, and according to a mortar flow test defined in JIS R5201. The manufacturing method of the mortar composition used for repair or reinforcement of the concrete structure by the plastering method of adding the said clay mineral so that the mortar flow value of the said mortar composition may be 110-140 mm.
前記繊維含有組成物に、粘土鉱物を含む流動調整材料を添加してモルタル組成物を得る添加工程と、
前記モルタル組成物の練り上がりから２時間以内に、前記モルタル組成物を左官工法によりコンクリート構造物の補修又は補強したい部位に塗布する左官工程と、
を有し、
前記添加工程において、前記粘土鉱物の添加量が、前記繊維含有組成物から前記補強用繊維を除いた組成物１ｍ３に対して７〜２１ｋｇとなり、且つ、ＪＩＳ Ｒ５２０１に規定されたモルタルフロー試験による前記モルタル組成物のモルタルフロー値が１１０〜１４０ｍｍとなるように、前記粘土鉱物を添加する、コンクリート構造物の補修・補強方法。 A kneading step of kneading a binder, water, fine aggregate, admixture, and reinforcing fiber to obtain a fiber-containing composition;
An addition step of obtaining a mortar composition by adding a flow control material containing clay mineral to the fiber-containing composition;
A plastering step of applying the mortar composition to a site where the concrete structure is to be repaired or reinforced by the plastering method within 2 hours from the kneading of the mortar composition;
Have
In the addition step, the addition amount of the clay mineral is 7 to 21 kg with respect to the composition 1 m 3 obtained by removing the reinforcing fiber from the fiber-containing composition, and according to a mortar flow test defined in JIS R5201. A method for repairing and reinforcing a concrete structure, wherein the clay mineral is added so that a mortar flow value of the mortar composition is 110 to 140 mm.
The repair / reinforcing method according to claim 5 or 6, wherein the reinforcing fiber is an inorganic fiber.
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